Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Возможные сюрпризы преонной гипотезы.





 

Преонная альтернатива, однако, существенно усложнит исследование природы. Естественно встанет вопрос: как на уровне преонов и метацветовых полей происходит объединение взаимодействий? Можно ли на этом субкварковом и сублептонном уровне получить аналог суперструнной программы? Не исключено, что концепция суперструн просто изменит область применимости и будет сформулирована для других, более элементарных объектов. Реализация такой программы уже начата, правда, до преонных суперструн дело еще не дошло, но суперсимметричные преонные теории уже разрабатываются. В такой схеме объединение гравитации с преонными взаимодействиями будет проводиться на уровне локальной суперсимметрии. Несмотря на то, что содержательная часть преонной суперструнной программы уже просматривается, она все же маловероятна, поскольку на преонном уровне нас могут ожидать и некоторые сюрпризы. Рассмотрим два возможных сценария развития событий.

Первый вариант связан с выбором представлений о природе расслоений. Когда мы вводили это понятие, то указывали на возможную связь расслоений с внутренней дискретной структурой пространства-времени. В суперструнной программе предполагается, что расслоение есть лишь отражение искривленности дополнительных измерений. В теории преонов возможен возврат к первоначальной идее – расслоение пространства-времени на преонном уровне может быть связано именно с его внутренней дискретной ячеистой структурой. В этом случае объединение взаимодействий должно происходить как-то по-другому. Что же касается включения в единую теорию поля и теории гравитации, то в существующем виде ее невозможно подсоединить к преонным взаимодействиям, сначала ее надо переформулировать конкретно для дискретного пространства-времени. Несмотря на то, что эти проблемы неоднократно обсуждались, сейчас трудно даже предполагать, с чего должен начинаться поиск их решений.

Второй сценарий формулируется в более привычных понятиях. Возможно, множество мета- и субметацветовых взаимодействий, неизбежных на преонных уровнях, заставит нас по-новому посмотреть на проблему компактификации. Речь идет о программе объединения взаимодействий, основанной на гипотезе о существовании дополнительных пространственно-временных измерений, теперь сформулированной для теории преонов. При выполнении этой программы, по-видимому, придется отказаться от простой схемы компактификации «лишних» измерений. (Напомним, что в теории суперструн исходное 10-мерие компактифицируется сразу в 4-мерное пространство-время, т.е шесть измерений одновременно сворачиваются в многообразие с очень большой кривизной). На уровне преонов нам придется рассматривать пространства гораздо более высокой размерности, и их компактификация в 4-мерие может происходить поэтапно, на разных масштабах. Например, сначала от 26-мерия отделятся, скажем, шесть измерений, на другом масштабе – еще восемь, на третьем – еще шесть измерений. Такой вариант отщепления «лишних» измерений мы приводим лишь для примера. На самом же деле мы не знаем, какая размерность «пространства» должна быть в преонных теориях. Процессы компактификации на разных масштабах могут эффективно восприниматься, как расслоения с разными энергетическими масштабами. Тогда расслоение вновь сводится к искривлению дополнительных измерений, но объединение взаимодействий будет базироваться на многоэтапной компактификации. Размышления над этими вопросами иногда наводят и на фантастическую мысль – а можем ли мы быть уверены в том, что пространственно-временное многообразие имеет конечное число измерений? Подобно переходу к бесконечному числу полей в суперструнной программе, и в суперпреонной программе может быть совершен качественный переход от конечных многообразий к бесконечномерным многообразиям и, соответственно, к бесконечному количеству этапов компактификации. Для нашего мира это будет означать, что микроструктура пространства-времени и вакуума бесконечно сложна. С учетом того, что мы плохо понимаем смысл бесконечности, преонная программа, вообще говоря, в ее полном объеме существенно превышает возможности нашего интеллекта.

 

 

Что заставляет нас изучать структуру

Физического вакуума?

Задача исследования вакуума в физике XXI века резко превышает по сложности задачу изучения свойств и структуры вещества. Действительно, оболочки атомов построены по одному и тому же принципу, знание которого позволяет детально установить различные свойства систем атомов – молекул и комплексов молекул. При этом достаточно учитывать только электромагнитные взаимодействия. Внутриядерный и следующий – кварковый – уровни строения материи потребовали для своего изучения уже намного больше усилий. Однако во всех этих случаях усложнение рассматриваемых явлений было связано с контролируемым увеличением как числа взаимодействующих объектов, так и числа каналов обмена информацией между ними. И на этом, более глубоком, уровне структуры вещества удается выделить доминирующие эффекты, сформулировать обобщающие концепции, на языке которых тот уровень знаний о Мире, который удалось достичь науке и цивилизации, стал казаться понятным. Существенной в процессе познания оказывается возможность отделения в соответствующем энергетическом или пространственно-временном диапазоне исследуемой подсистемы от других, с иными свойствами. Иначе говоря, из некоторой целостной системы можно выделять изучаемый объект, анализировать свойства квазинезависимых подсистем. В случае же вакуума собственные функции каждой из его подсистем формируются только во взаимосвязи и взаимодействии с другими подсистемами вакуума. То есть на самом деле, неизвестно даже, насколько возможно отделить одну подсистему от другой! Нам приходится приписывать всему вакууму и каждой его подсистеме огромное множество различных свойств. Количество вакуумных субструктур и функций, выполняемых ими, неимоверно возросло по сравнению с основными объектами и понятиями физики XX века. В этом смысле задача науки усложняется качественно.

Концептуальное понимание структуры вакуума, как сложной иерархической системы порождает принципиальный вопрос: возможна ли и до какой степени самоорганизация вакуума? Напомним экспериментальный факт: энергия каждой вакуумной подсистемы не равна нулю. Но в сумме полная энергия вакуума почти равна нулю, что следует из астрономических наблюдений (см. Раздел 6.2 Части II). Происходит потрясающе точная подгонка энергетических параметров вакуума! Этот факт не может быть случайным, очевидно, что происходит некоторый внутренний процесс подстройки параметров вакуумных подсистем. Ясно также, что, кроме известных, есть и другие вакуумные субструктуры, дающие вклад в полную, почти нулевую, энергию вакуума. Какой же вывод можно сделать на сегодняшнем уровне знаний? Именно самоорганизация вакуума (внутренняя подстройка параметров вакуумных подсистем, подчиненная неизвестным нам законам и принципам) и делает возможным существование Вселенной в ее наблюдаемом виде.

Система физических знаний XX века теперь представляется достаточно простой, установленные основные принципы и понятия сделали более определенной общую логическую схему анализа свойств вещества и полей – но не алгоритм конкретного исследования! Удалось несколькими базисными концепциями охватить большой объем знаний о природе, обобщенные принципы, казалось бы, упростили взгляд на Мир. То, что ранее представлялось необозримым океаном, теперь стало выглядеть как несколько, вполне охватываемых умом и взглядом, «островков» на его поверхности. Однако, если «высадиться» на любой такой «островок», окажется, что для изучения и освоения всех деталей его «рельефа» требуются значительные интеллектуальные усилия и материальные ресурсы. Объединяющих исходных категорий используется немного, но исследуемые объекты могут при этом находиться в большом числе состояний. Можно сказать и так – простота исходных глобальных принципов порождает сложный набор возможных конечных состояний объектов. Так усложняется или упрощается описание Мира при переходе к все более объемлющим понятиям и концептуальным схемам?

Если в XX веке мы научились более точно ставить задачи, понимая конечную цель и используя адекватные методы решения, то сейчас, в начале нового века, эта уверенность в правильности нашего пути познания исчезает. Особенно это стало ясно после появления М-теории суперструн. Великая идея унификации, изначально сводя все к геометрии, породила симметрию, по-видимому, вообще не имеющую отношения к геометрии пространства-времени (или имеющую к ней весьма нетривиальное отношение).

Итак, в фундаментальной физике XXI века возникла совершенно специфическая ситуация: неожиданно для себя, не ставя этой цели заранее, мы подошли к проблеме изучения гетерогенных иерархических структур (с не до конца понятной динамикой), сопоставимых или даже превышающих нас по сложности. В биологии тоже изучаются очень сложные системы, но ситуация там качественно иная. Было принято считать, что Человек представляет собой самую сложную из живых и разумных биосистем. Но сам факт существования таких систем, возможность их рассматривать как объект исследований, необходимость и практическая полезность таких исследований были осознаны тогда, когда Человек осознал себя как разумное существо, то есть на самой заре цивилизации. Конкретные цели изучения человека, как биосоциальной системы, достигаются в медицине, фармакологии, производстве продуктов питания, совершенствовании экосистем и пр. Таким образом, на прагматическом уровне цель изучения сложных биосистем – создание более комфортных условий существования человека и человечества в целом. В физике же ситуация оценивалась иначе. Принято было считать, что физические системы более просты, чем биологические структуры, и физика является лишь основой технологии, занимая важное, но вспомогательное место в системе мирового знания. Конечно, при изучении физических структур используются наиболее точные экспериментальные методы, физика является лидером естествознания по числу и качеству используемых математических методов, полученные ею знания о базисных категориях, в которых Человек описывает мироздание, есть один из краеугольных камней нашей цивилизации. Но, несмотря на все это, практически всегда была заметна, прежде всего, ее вспомогательная, технологическая роль. Сейчас же, когда в процессе познания Мира на уровне вакуума мы встретились с очень сложными системами, перед нами встал ряд вопросов не только математического, но и философского характера.

Так что же движет нами, когда мы планируем для исследования сложнейшей структуры вакуума проведение самых дорогостоящих экспериментов? Есть ли вообще необходимость их постановки? Следует ли расходовать интеллектуальные ресурсы человечества для познания вакуумных структур? Ведь понятно, что никакого технологического приложения получаемых с таким трудом новых знаний не предполагается в обозримом будущем.

Для ответа на эти вопросы у нас пока нет ясных аргументов философского, биологического или иного характера, но сама постановка этих вопросов означает движение в глубь проблем. Ушла в прошлое – и безвозвратно – эпоха, когда процесс научного познания опирался на накопление экспериментальных фактов, которые затем осмысливались в рамках некоторой теоретической парадигмы. Сейчас мы сталкиваемся с совершенно новой ситуацией: нам необходимо иметь сконструированную в сознании теоретическую модель объекта еще до проведения эксперимента. Значит, нужно разработать и применить новые, нетрадиционные методы познания, чтобы отобрать те абстрактные идеи, которые будут положены в основу конструкции экспериментального оборудования. Таким образом, Природа в очередной раз ставит вызов человеческому интеллекту, и нам необходимо на него отвечать. Необходимо ли?

В этом смысле вопрос «Что движет нами в стремлении понять устройство Мира?» следует понимать по иному: «А можем ли мы не отвечать на интеллектуальный вызов Природы?». Что происходит в нашем сознании (а, может быть, в подсознании), когда мы решаемся принять этот вызов? Если взглянуть на ситуацию с точки зрения прагматика, то интерес к проблемам геометризации и унификации взаимодействий, строению вакуума и свойствам его возбуждений никак не связан с деятельностью по обеспечению выживания человечества, как биологического вида. Более того, последствия реализации умозрительного интереса при проведении экспериментов, вообще говоря, непредсказуемы. Похоже, что сознание не может обоснованно мотивировать собственные действия. Не означает ли это необходимость создания дополнительного канала обмена информацией между сознанием и подсознанием? Тем более что в столь сложной ситуации нам негде и не у кого спрашивать ответа на вопросы об устройстве Мира.

Для каждого отдельного человека процесс передачи информации на уровень подсознания приводит к разным результатам, законы движения и обработки информации нам неизвестны и в этом случае. Так, например, для академиков А.Д.Сахарова и Б.В.Раушенбаха подключение подсознания для обработки информации о свойствах природы, по их словам, привело к выработке «вежливой формы религиозности». Что понимать под этим выражением? Что означает обращение к идеалистической форме мировоззрения людей, профессионально занимающихся изучением конкретных свойств окружающего материального мира? На современном уровне знаний нельзя исключить того, что Природа настолько сложна, что сама по себе может быть носителем разума. Напротив, мы убедились экспериментально в существовании сверхсложной вакуумной системы, составляющей нечто единое с пространством-временем, материей и взаимодействием.

Абсолютно все свойства Природы, то есть самого себя, по-видимому, способен исследовать только некий Мировой Разум. Такая позиция, в некотором смысле, означает признание ограниченности возможностей человека, как индивидуума. Появление у него дополнительных возможностей могло бы быть следствием контакта с Мировым Разумом. Не нужно смешивать в данном случае антропологические представления о Боге с системными представлениями о Мировом Разуме, как имманентном свойстве Вселенной. Приведенный выше пример показывает, как мозг и личность исследователя Природы, соприкасаясь со сложными природными явлениями, реагирует на информацию качественно иного уровня. Естественно, при попадании в такой «интеллектуальный тупик», возможны и другие реакции, в частности, резкое сужение поля профессиональных интересов, переход в состояние ремесленника или вообще резкая смена деятельности.

Мы не отождествляем попытку осуществить интеллектуальный прорыв к новому уровню знаний об устройстве Мира, (который сейчас выглядит как окончательная истина), с заменой религии научными теориями. Напротив, даже оставляя за пределами обсуждения многие нравственные аспекты, можно сделать парадоксальный вывод: то, что происходит в фундаментальной науке, есть часть общечеловеческой программы поиска Бога. Вот к таким неожиданным выводам можно придти, рассматривая чисто научные проблемы. Не зная, что движет нами в поисках научной истины, неожиданно оказывается возможным найти объяснение процессу познания в своеобразном синтезе науки и религии. Если путь нам преграждает запертая дверь, иногда хочется объяснить невозможность ее отпереть наложенным на нее некими могущественными силами заклятием. Будем ждать, пока смилостивится всемогущий маг, повернем от двери назад или сами попытаемся разгадать, как снять чары? Вопрос в том, способны ли мы совершить это? И что произойдет с нами самими, когда (и если) мы узнаем тайну заклятия, возможно, самую сокровенную тайну Природы?

Пытаясь ответить на этот вопрос, заметим, что столкновение на новейшем этапе фундаментальных физических исследований с объектом, по сложности равным Человеку или даже более сложным, продолжается пока очень недолго – в пределах жизни одного человеческого поколения. В частности, сами авторы этой статьи представляют поколение, в жизни которого и произошло становление представлений о вакууме, как о сложноструктурированном объекте. Последствия и перспективы изучения проблем вакуума для Человека и цивилизации пока еще не ясны. Лишь когда проблемы этого типа будут решаться в течение нескольких поколений, когда статус этих знаний будет общественно признан более широко, чем сейчас, можно будет говорить о глобальном влиянии процесса познания сложных иерархических структур на самого познающего субъекта. Речь идет о том, не скажется ли информация о таких системах на функционировании мозга человека. Известно, что режим работы мозга определяется количеством функциональных связей, задействованных для обработки поступающей в него информации. Чем сложнее анализируемая система, тем больше информации поступает в мозг, тем выше уровень ее сложности и тем больше нейронных связей необходимо для установления логической структуры нового знания. Говоря об информации такого рода, нужно, прежде всего, иметь в виду результаты экспериментов. Самые дорогостоящие физические эксперименты, подготовленные новейшими физическими теориями, по-видимому, могут иметь и самое важное принципиальное значение для эволюции мозга и развития мышления.

Известно, что в среднем у человека задействовано 4-5% функциональных связей мозга. Остальное – это некий резерв, роль и необходимость которого не понята сейчас даже специалистами в области нейрофизиологии. При увеличении количества работающих нейронных связей хотя бы на 1%, человек уже воспринимается, как гений. Заметим, кстати, что жизнь и судьба такого индивидуума зачастую вовсе не являются счастливыми с обычной, человеческой точки зрения. Конечно, с таким человеком могут быть связаны выдающиеся достижения в области науки, искусства, культуры, заметно сказывающиеся на судьбе всей нашей цивилизации. Но биологические и психологические последствия гениальности для ее носителя далеко не легки– во многом знании много печали.

В начале XXI века мы видим, что в мозг человека начинает идти поток информации о, как будто бы, внешней по отношению к нему системе. Для ее осмысления доступных на сегодняшний день ресурсов нашего мозга может оказаться недостаточно. Если процесс получения и обработки качественно новых знаний будет продолжаться несколько поколений, представляется неизбежным подключение дополнительных ресурсов мозга, что приведет к изменению качеств и способностей личности. Может показаться, что этот поток информации пробудит большое число гениев, но у гения включение новых связей происходит спонтанно и сугубо индивидуально. Здесь же речь идет о процессе, охватывающем все области науки, все сферы жизнедеятельности цивилизации и потому касается не одного индивидуума, а всех, кто способен освоить и использовать громадный объем информации.

Нужно учесть и следующее обстоятельство – процесс получения и освоения нового знания происходит на фоне быстрого истощения ресурсов планеты. В обозримом будущем возможности экстенсивного развития цивилизации будут исчерпаны. Переход же на другой, интенсивный путь развития предполагает глубокое осмысление путей и целей, что необходимо и возможно осуществить лишь на более высоком функциональном уровне мышления.

Кажется не случайной сильная корреляция во времени двух вышеприведенных, на первый взгляд независимых факторов. Появление в качестве объекта исследований объекта такой же сложности, как и мы сами, с одной стороны, заставляет расширять возможности мозга, а с другой – совпадает по историческому времени с исчерпанием ресурсов экстенсивного развития человечества. Все это приводит к выводу, что изучение фундаментальной физики вакуума является важнейшей естественнонаучной задачей нового века.

Отметим, впрочем, что сейчас мы не можем ответить на вопрос, что означает само существование систем, сопоставимых по сложности с человеком? Для выдвижения конкретных гипотез у нас пока не хватает ни экспериментальных, ни теоретических знаний. Лишь в литературе (главным образом, художественной) можно найти обсуждение последствий осознания человеком факта существования системы такого типа и уровня сложности. Мы продолжим обсуждение этих вопросов в третьей части книги.







Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.